Primjena legure na bazi Ni- u zavarivanju različitih čelika

1. Glavni problemi u procesu zavarivanja različitih čelika

Zavarivanje različitog čelika, laički rečeno, je proces u kojem se čelični materijali od različitih materijala tope zajedno kroz metode zavarivanja kako bi postali zavarivanje različitog čelika. Postoje bitne razlike između zavarenih spojeva različitog čelika i zavarenih spojeva istog čelika, uglavnom zbog nehomogenosti između nanesenog metala, zone utjecaja topline i osnovnog metala na obje strane zavarivanja. Prilikom zavarivanja različitog čelika, zbog razlike između odabranih materijala za zavarivanje i osnovnog metala, potrebno je izračunati sastav, strukturu i performanse metala šava. Temperaturno polje provodljivosti topline zavarenog luka; Mikrostruktura i svojstva zavarenog spoja; Ispitivanje zavarljivosti i ispitivanje odobrenja procesa; Oprema za visoko{3}}efikasno zavarivanje brodova i odgovarajuću -tehnologiju zavarivanja visoke efikasnosti; Proces zavarivanja raznih metalnih materijala; Proces zavarivanja metalnih konstrukcija u petrohemijskoj industriji, velike grede i stubovi, proizvodnja posuda pod pritiskom, građevinske konstrukcije cijevi na moru i struktura trupa broda su sve u okviru zavarivanja različitih čelika. Slijedi analiza problema koji postoje u procesu zavarivanja različitog čelika.

1.1 Razrjeđivanje metala šava

Postoje razlike između sastava legure zavarenog šava i metala oko šava u zavarivanju različitih čelika. Količina topljenja osnovnog metala povezana je sa debljinom osnovnog metala, veličinom i oblikom zavarenog šava, naponom luka, položajem zavarivanja i brzinom zavarivanja. Prilikom zavarivanja različitih čelika, mijenja se međusobno razrjeđivanje između površine topljenja osnovnog metala i nanesenog metala, što rezultira promjenom kemijskog sastava zavarenog spoja. Hemijski sastav spoja nije ujednačen, što uzrokuje promjenu strukture metala na zavarenom šavu, što utiče na zavareni spoj. Ako se legura na bazi nikla- koristi kao izolacijski sloj u procesu zavarivanja, može spriječiti promjenu hemijskog sastava metala, regulirati temperaturu oko šava i izbjeći razrjeđivanje metala šava.

1.2 Preostalo naprezanje zgloba

Razlika u strukturi metala između različitih čelika dovodi do razlike linearnih koeficijenata između ova dva, a istovremeno postoje razlike u plastičnosti i toplinskoj provodljivosti u položaju spoja, što će uzrokovati nenormalno temperaturno polje termičkog ciklusa tokom zavarivanja, što će rezultirati zaostalim naprezanjem u zavarenom spoju, što utječe na stabilnost položaja spoja i utječe na vijek trajanja dijelova.

1.3 Migracija ugljika

Ispunjeni metal i rastopljeni osnovni metal se miješaju na unutrašnjosti i rubu rastopljenog bazena, ali postoje neke razlike u situaciji miješanja. Nepotpuno područje miješanja pojavljuje se na granici zavara, a na jednoj strani različitog čelika pojavljuje se razugljičeni sloj, a na drugoj strani naugljičeni sloj, što utječe na plastičnost i trajnost strukture zavara. Sadržaj nikla u zavaru može efikasno inhibirati stvaranje karbida kroz grafitizaciju, kako bi se izbjegla migracija ugljika i formirao difuzijski sloj.

2. Rješenja problema u procesu zavarivanja različitih čelika

Gore su predstavljeni problemi koji se često javljaju u procesu zavarivanja različitih čelika. U samom procesu izgradnje, ako u procesu zavarivanja postoji problem sa različitim čelikom, to će uticati na cjelokupno zavarivanje i cijelu konstrukciju, pa je vrlo potrebno proučiti i riješiti postojeće probleme. Prvi problem na koji treba obratiti pažnju je razrjeđivanje metala šava. Obično, pri zavarivanju različitih čelika, sastav legure za zavarivanje će se razlikovati od sastava okolnih metala i na njega će utjecati neki faktori. Kada se metal šava razblaži tokom zavarivanja, podložan je deformacijama. Tokom procesa razrjeđivanja, sastav zavarenog dijela će se također promijeniti, što će uzrokovati da distribucija ovih komponenti bude vrlo neravnomjerna, što će uzrokovati promjenu mikrostrukture metala na zavarenom šavu, što utiče na cjelokupno zavarivanje. Stoga, primjena legura na bazi Ni- u procesu zavarivanja, kao izolacionog sloja između šava i zavarenog spoja, može efikasno riješiti problem promjene hemijskog sastava metala. I temperatura oko zavara će se kontrolirati, kako bi se osiguralo da metal nije razrijeđen. Stoga će upotreba legura na bazi nikla-u procesu zavarivanja različitih čelika efikasno izbjeći utjecaj razrjeđivanja metala šava i promjene u hemijskom sastavu.

Problem zaostalih naprezanja u zavarenim spojevima također treba efikasno riješiti. Budući da postoje razlike između metala u procesu zavarivanja različitih čelika, koeficijenti dva koeficijenta se mijenjaju i postoje razlike tijekom zavarivanja. Na taj način će se u samom procesu rada pojaviti problem abnormalnog termičkog ciklusa, te će postojati određena razlika između toplinske provodljivosti položaja spoja i metala, što će uzrokovati zaostalo naprezanje u zavarenom spoju, što će uticati na proces zavarivanja. Stabilnost glave i vijek trajanja zavarenih dijelova također će imati određeni utjecaj. Stoga će uklanjanje zaostalog naprezanja spoja efikasno poboljšati vijek trajanja zavarenog dijela i koristiti legure na bazi nikla- jer materijali za zavarivanje mogu efikasno poboljšati razliku u performansama između metala i spoja. Toplotna provodljivost spojnog dijela, tako da neće biti problema u vezi termičkog ciklusa tokom procesa zavarivanja. Osiguravajući zaostalo naprezanje zavarenog spoja, također donosi bolje poboljšanje stabilnosti cijelog dijela spoja i efikasnosti tokom procesa zavarivanja. Stoga će u procesu zavarivanja različitih čelika primjena legura na bazi nikla- efikasno riješiti problem zaostalog naprezanja u spoju.

U procesu zavarivanja različitih čelika lako se pojavljuje i problem migracije ugljika. Glavni uzrok problema migracije ugljika je topljenje pod utjecajem metala unutar i oko bazena rastvarača, a metalni materijali i tekućine se miješaju jedni s drugima. Zbog toga sadržaj ugljika u različitim čeličnim spojevima ima neke razlike, što rezultira nepotpunim šavom na granici zavara. Kao rezultat, pojavljuju se razugljičeni sloj i naugljičeni sloj, a ova dva dijela će imati utjecaja na strukturu zavarivanja. Efikasna upotreba legura na bazi nikla- može dovesti do pojave migracije ugljika, igrati određenu inhibitornu ulogu u formiranju karbida nastalih migracijom ugljika, izbjeći pojavu razugljičenih slojeva i naugljičenih slojeva nastalih nakon migracije ugljika, te imati negativan utjecaj na cjelokupnu zavarenu strukturu i donosi bolje poboljšanje.

3. Proces zavarivanja različitih čelika

Uobičajeni austenitni nehrđajući čelik i nisko{0}}čelik otporan na toplinu{1}} koriste se kao različiti čelici za operacije zavarivanja. U niskolegiranim -čelicima otpornim na toplinu{4}} sadržaj hroma i molibdena je relativno visok. Potrebno je dobro obaviti odgovarajuću termičku obradu nakon zavarivanja kako bi se stabilizirali performanse i struktura spoja, te da bi se spriječila tendencija gašenja zrakom. Međutim, toplinska obrada nakon zavarivanja lako može uzrokovati pogoršanje otpornosti na koroziju austenitnog nehrđajućeg čelika, što dovodi do pukotina u zavarenom spoju i utiče na stabilnost spoja. Stoga se legirani materijali s visokim sadržajem nikla i hroma mogu koristiti u procesu zavarivanja kako bi se spriječila migracija ugljika, izbjeglo razrjeđivanje metala šava i naprezanje spoja i osigurao učinak zavarivanja.

Prije svega, koristite elektrolučno zavarivanje ili volfram-argon zavarivanje za površinski sloj izolacijskog sloja od legure na bazi nikla- između različitih čelika. Nakon prolaska inspekcije obavlja se profesionalna termička obrada kako bi se eliminisalo zaostalo naprezanje. Nakon toga, za zavarivanje austenitnog nehrđajućeg čelika i nisko{3}}niskolegiranog čelika-otpornog na toplinu, koriste se elektrolučno zavarivanje šipkom za zavarivanje i ručno argon volfram-lučno zavarivanje.

4. Karakteristike zavarivanja i efekti primjene legura na bazi nikla{1}}

Metal šava legure na bazi nikla- ima jedinstven sastav, slab protok tečnosti i austenitne je strukture. Tokom procesa zavarivanja, penetracija je plitka, a male pore i male vruće pukotine su sklone nastanku, što utiče na zavarivanje. Stoga je prije zavarivanja potrebno dobro obaviti posao, kupiti materijale na bazi legura s visokim udjelom nikla-i odabrati legure na bazi nikla u skladu sa svojstvima različitog čelika i zahtjevima za zavarivanje za rad, te strogo i temeljno očistiti žicu za zavarivanje i radni predmet prije procesa kako bi se izbjeglo djelovanje nečistoća koje utiču na zavarivanje. Tokom perioda zavarivanja potrebno je kontrolisati količinu toplote, izbegavati proces visoke temperature i vremena spoja, poboljšati otpornost spoja na koroziju, te smanjiti i kontrolisati broj pukotina. Prilikom zavarivanja potrebno je odabrati odgovarajuću brzinu zavarivanja prema stvarnoj situaciji. Nije prikladno biti prebrz. Odaberite proces uskog zrna za zavarivanje, koristite kratki luk za TIG zavarivanje i lučno zavarivanje i kontrolirajte temperaturu međusloja ispod 100 stupnjeva kako biste izbjegli pretjerano visoko zavarivanje. Šav utiče na efekat zavarivanja.

Prije svega, kada se različiti čelik obrađuje elektrodnim lučnim zavarivanjem, materijal od legure na bazi nikla- treba postaviti izolacijski sloj. U procesu postavljanja izolacionog sloja potrebno je izvršiti posebnu inspekciju izolacionog sloja. Kada izolacijski sloj prođe inspekciju, potrebno ga je obraditi profesionalnom toplinskom obradom. Svrha tretmana je uklanjanje zaostalog naprezanja koji postoji u izolacijskom sloju. Nakon termičke obrade, za zavarivanje austenitnog nehrđajućeg čelika i nisko{5}}niskolegiranog -čelika otpornog na toplinu, koristi se elektrolučno zavarivanje šipke za zavarivanje i ručno zavarivanje volfram argonom. U stvarnom procesu zavarivanja, operacija se izvodi gore opisanim redoslijedom. Prilikom zavarivanja izolacionog sloja moraju se koristiti zavarivački materijali za elektrolučno zavarivanje i ručno argon volfram-lučno zavarivanje, a pri nanošenju materijala za zavarivanje prema vrsti materijala treba obratiti pažnju na neke probleme.

Prije svega, upotreba materijala za zavarivanje mora biti standard koji propisuje država. U ovom radu, prilikom zavarivanja izolacionog sloja, obično se koriste zavarivački materijali na bazi nikla-. Sastav metala materijala za zavarivanje na bazi nikla- (žice za zavarivanje i elektrode) mora ispunjavati odgovarajuće standarde. Vrlo je potrebno odabrati i kontrolirati materijal za zavarivanje kada se izolacijski sloj zavari. Jer ako sastav materijala za zavarivanje nije pravilno odabran, doći će do nekih grešaka u preciznosti. Tokom procesa zavarivanja elektrode izolacionog sloja, veličina i polaritet struje moraju zadovoljiti zahtjeve. Odabir materijala za zavarivanje na bazi nikla- ne samo da će izolacijski sloj zadovoljiti standard, već će i poboljšati cijeli zavareni spoj, što će donijeti bolju pomoć pri zavarivanju različitih čelika. Istovremeno, to će također osigurati sigurnost zavarenog spoja i procesa izgradnje, te osigurati vijek trajanja i učinak upotrebe zavarenog spoja.

Nakon što je zavarivanje završeno, vrši se 100% radiografska kontrola zavarenog spoja prema relevantnim zahtjevima inspekcije zavarenog spoja uzorka, a na zavarenom spoju se izvode udarni eksperimenti, eksperimenti savijanja i zatezanja prema relevantnim zahtjevima procjene čelične posude. Rezultati ispitivanja pokazuju da se vlačna čvrstoća zavarenog spoja može efikasno poboljšati upotrebom legure na bazi nikla- kao metode zavarivanja izolacionog sloja, čineći je značajno većom od navedene vrijednosti. Nakon savijanja uzorka nema nedostataka i pukotina, što pokazuje da je uzorak dobre plastičnosti i da je spoj gust i kontinuiran. Iz ispitivanja se može utvrditi da razumna primjena legure na bazi nikla-u procesu zavarivanja različitog čelika može značajno poboljšati zavarivanje, osigurati učinak upotrebe zavarenih spojeva i produžiti vijek trajanja uređaja.

Ukratko, legure na bazi nikla{0}}imaju veliku primjenu u procesu zavarivanja različitih čelika. Kroz izolacijski sloj legure na bazi nikla-, ponašanje migracije ugljika u zavaru može se efikasno suzbiti, metal šava se razrijedi i zaostalo naprezanje može biti smanjeno, kako bi se osiguralo zavarivanje zavarenih spojeva i poboljšala efikasnost upotrebe tokom zavarivanja. Ima veliku referentnu vrijednost za zavarivanje srodnih različitih čelika.